JPH04186313A - バーコードスキャナの照射光線走査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明はバーコードスキャナの照射光線走査装置に係り
、より詳細には、バーコードシンボルを読取るために、
同シンボルか施された面に光線を掃引照射させる装置に
関する。

［従来の技術］ 従来から、バーコードスキャナの照射光線走査方式とし
そは、ｊ＄６図に示すような基本的構成か採用されてい
る。

ここに、レーザー光線発生部ｌｏｔから出力されたレー
ザー光はレンズ１０２て収束され、モータ１０３で回転
せしめられる多面鏡１０４て反射された後、更に平面鏡
１０５で反射されてバーコードシンボル面１０６を照射
するようになっている。即ち、多面鏡１０４を回転させ
ることにより、平面鏡１０５への入射位置と入射角を変
化させ、これによってレーザー光かバーコードシンボル
面１０６を掃引照射することになる。そして、バーコー
ドシンボル面１０６で反射されたレーザー光の一部かレ
ンズ系１０７を介してフォトトランジスタ１０Ｂの受光
面に収束せしめられ、バーコードシンボルのバーとスペ
ースの反射率の相違による反射光の強弱をフォトトラン
ジスタ１０８で光電変換してデータ処理部に取込み、内
蔵クロッつて八−幅とスペース幅を計測して各キャラク
タを判定する。

［発明か解決しようとする課題］ ところて、従来方式てはバーコードスキャナ内にモータ
１０３を内蔵させることか不可欠となり、それたけ重量
か大きくなると共に実装スペースを占有して装置の軽量
・小型化の妨げとなる。特に、ハンディタイプのスキャ
ナてはその操作性の向上を図る上て軽量化と小型化か最
重要課題になっているか、できるたけ小型のモータを用
いることで対処しているのか現状である。

また、バーコードスキャナの内蔵部品の中てモータや多
面鏡の占めるコスト比率か大きいため、それら部品の安
価な供給か求められている。

一方、従来から電磁オシログラフ等の分野においては、
所謂ガルバノ方式ての光学的記録装置か用いられており
、その応答周波数も２３■ＩＰ−Ｐて１０００Ｈｚを超
えるものも少なくない。

そこて、本発明は、バーコードスキャナの照射光線走査
装置にガルバノ方式を採用し、簡単な鏡面揺動機構て照
射光線の掃引を実行させ、モータや多面鏡を不要にして
、バーコードスキャナにおける前記の課題を解消するこ
とを目的として創作された。

［課題を解決するための手段］ 本発明の基本的構成は第１図に示され、バーコードスキ
ャナにおいて、回動自在に軸支された基体ｌの側面に平
面状または凸面状の鏡面２を設け、その回動軸３から離
隔した位置にコイル軸が回動軸３に対して略垂直となる
ようにコイル４を取付けた揺動体５と、前記揺動体５の
周側面５ａと固定壁６との間に架設されたダンパー帯７
と、磁極８ａを前記揺動体５のコイル４に内嵌または対
向させて固定配置せしめられたマグネット８と、前記揺
動体５のコイル４に交流電流を通電する通電回路９と、
前記揺動体５の鏡面２に光線を照射する光線照射部１０
とを具備したことを特徴とするバーコードスキャナの照
射光線走査装置に係る。

［作用］ 通電回路９かコイル４へ交流電流を通電することにより
、その通電電流に同期してコイル４には交番磁界が発生
し、マグネット８とコイル４との間に吸引力と斥力か交
互に生しる。

マグネット８は固定されているため、前記の吸引力と斥
力は回動軸３を中心に揺動体５を回動せしめるモーメン
トを発生させ、揺動体５を周期的に揺動させる。

一方、ダンパー帯７は揺動体５の回動慣性力を減衰させ
る役割を果たし、回動慣性力により揺動体５か振れ過ぎ
て回動動作か通電回路９の交流電流の周波数に追従てき
なくなることを防止する。

このようにして揺動体５が揺動すると、光線照射部ｌＯ
から揺動体５の鏡面２に入射される光線の入射角か周期
的に変化し、それに伴って鏡面２て反射された反射光線
のバーコードシンボル面１１に対する照射位置が周期的
に往復移動する。即ち、反射光線がバーコードシンボル
面１１を周期的に照射走査することか可能になる。尚、
バーコードシンボル面１１て反射された反射光の一部は
読取り部１２へ入射し、同読取り部１２て光電変換され
て、その変換後のデータかデータ処理部へ取込まれるこ
とになる。

［実施例コ 以下、本発明の一実施例を第２図から第５図を用いて説
明する。

第２図は実施例に係るバーコードスキャナの照射光線走
査装置の概略平面図を、第３図は同概略側面図を示す。

各図において、２１は揺動体を、２２．２３はタンパ−
帯を、２４は湾曲した棒状マグネットを、２５はレーザ
ー光線発生部を、２６はレンズを、２７はバーコードシ
ンボル面を、２９はレンズ系を、３０はフォトトランジ
スタを示す。

この構成において、揺動体２１は全体か合成樹脂性の角
柱体て構成され、その両端部が鋭角的に折曲せしめられ
た形状を有しており、その折曲側に対する逆側面中央部
に平面鏡３１か接着されている。尚、この平面鏡３１は
プレオパラートに水銀を真空蒸着したものか用いられて
いるか、揺動体２１の面に直接クロムメツキ等の電解メ
ツキ処理を施してもよい。また、走査領域の長いバーコ
ードシンボル面に対応するスキャナである場合には、前
記の鋭部を凸面鏡すればよい。

また、この揺動体２１の両折曲部の端部にはアルミの薄
肉コアにエナメル細線を巻回したコイル３３が嵌合接着
されている。

このような構成を有した揺動体２１は、その中央部に平
面鏡３１と略平行に立設せしめられた軸３４．３５を有
しており、その各軸３４゜３５をラジアルベアリング３
６．３７て軸支することにより回動自在に保持されてい
る。

一方、ダンパー帯２２．２３はアミラン樹脂加工のナイ
ロン繊維等て製造された帯体てあり、その両端か揺動体
２１の側面と固定壁３８．３９に接着されている。

また、マグネット２４はパーマロイ系素材に強力な着磁
を施したものてあり、その磁極か各コイル３２．３３に
内嵌するようにブラケット４０で固定されている。

このように構成された機構は、全体の大きさがＩ　Ｓｍ
ｍ（Ｗ）　Ｘ　１０＋ｓｓ＋（Ｄ）　Ｘ　５ｍｍ（Ｈ）
程度で極めて軽量に構成てき、その回動振動系としての
共振周波数を約１０ｋ）ｉｚ程度にまで上げることか可
能になり、バーコードスキャナの照射光線走査周波数と
して必要とされる５００Ｈｚ程度の走査は余裕をもって
実行させることがてきる。

次に、この装置の動作について説明する。

先ず、レーザー光線発生部２５をＯＮにして、コイル３
２．３３に駆動用交流電流を通電する。

この駆動用交流電流は第４図に示すような回路て作成さ
れる。即ち、基本クロック発生回路５１のクロックを用
いて鋸歯状波発生回路５２で鋸歯状波を作成し、一方、
前記基本クロックをシフトしたクロックを積分器５３を
介して得られた信号と同信号を更にシフトさせた信号を
それぞれパラボラ波（Ａ）作成回路５４とパラボラ波（
Ｂ）作成回路５５へ入力し、それらの回路５４．５５で
得られた位相の異なるパラボラ波（Ａ）、（Ｂ）を加算
器５６で前記の鋸歯状波と合成することにより制御信号
を得る。そして、その制御信号を出力レベル調整回路５
７で増幅・調整することにより駆動用交流電流を得て、
同電流を直列接続されているコイル３２．３３へ出力さ
せて通電することになる。

尚、安定化回路５８は出力波形を鋸歯状波発生回路５２
ヘフイードバツクさせ、外乱の影響を除去して出力の安
定化を図る役割を果たし、容量５９は直流成分をカット
するために設けられている。

この結果、コイル３２．３３には第５図に示すような電
圧波形て通電されるが、Ｔｓに相当する時間帯が走査時
間に、Ｔｂに相当する時間帯が帰線時間となり、その周
波数ｆは１／（Ｔｓ十Ｔｂ）となる。

ところて、各コイル３２．３３は第４図に示すように１
通電時にそのマグネ・シト２４側が同一極性となるよう
に直列接続されており、マグネット２４との関係におい
て、電磁的に一方のコイルが吸引されるときには他方か
斥力を受けるというように、電磁力の作用か逆の関係に
なる。

従って、第２図において、コイル３２．３３に第５図に
示す電圧波形での通電かなされると、コイル３２がマグ
ネット２４の内嵌磁極（Ｓ極）に対して吸引／反発して
いるときに、コイル３３かマグネット２４の内嵌磁極（
Ｎ極）に対して反発／吸引にされることになり、その合
力によって生じるモーメントにより揺動体２１か回動軸
（３４，３５）を中心に揺動する。尚、当然にこの揺動
周波数は第５図に示した波形の周波数ｆに相当する。

ところで、揺動体２１自体は極めて軽量に構成されてい
るためにその回転慣性は小さいか、電流値を大きくとっ
たとき等に過剰振れを生して揺動体２１か前記の波形に
追従して揺動できなくなる。この点について、ダンパー
帯２２．２３は揺動体２１の側部て回動力に対して一定
の抵抗を与え、過剰振れを抑制することにより安定した
応答揺動を保証する。

このような条件下に揺動体２１か揺動せしめられると、
レーザー光線発生部２５から平面鏡３１へ照射されてい
るレーザー光線の入射角はその揺動によって変化し、平
面鏡３１て反射されたレーザー光線は、揺動体２１の揺
動角度かθである場合に、第２図に示すように２０の角
度範囲て振れることになる。そして、反射したレーザー
光線はバーコードシンボル面２７を掃引走査し、同面２
７ての反射光の一部か第３図に示すようにレンズ系２９
を介してフォトトランジスタ３０に入射され、同トラン
ジスタ３０て光電変換されたバコードデータかデータ処
理部に取り込まれる。尚、このデータ取り込みのタイミ
ングは、第５図に示した駆動交流電圧の印加と同期かと
られ、同図のＴｓ時間帯にデータ取込みを行い、Ｔｂ時
間帯ではハイインピーダンス状態でデータ取込みを行わ
ないようになっている。

また、第５図のような駆動波形を作成するのは、Ｔｓ時
間帯てバーコードシンボル面に対するレーザー光線の掃
引走査速度を一定にし、またＴｂ時間では迅速に帰線さ
せるためである。

［発明の効果］ 本発明は以上の構成を有していることにより、次のよう
な効果を奏する。

請求項（１）の発明は、バーコードスキャナにおいて、
極めて簡単なガルバノ方式の鏡面揺動機構で照射光線走
査を実行させ、従来の照射光線走査装置で必要とされた
多面鏡とモータを不要にする。この結果、バーコードス
キャナの小型化と軽量化及びその製造工程の簡素化を図
ることか可能になる。また、機構か簡単であるため、衝
！Ｗ等にも強く、堅牢て故障の少ないバーコードスキャ
ナを実現てき、更に製造コストの低減化か図れるという
利点も有している。

請求項（２）の発明は、前記の効果に加えて、各機構要
素を合理的に配置させ、特に揺動体側の２個のコイルと
マクネットの磁極の配置を工夫したことにより、揺動体
に対して強力な回動モーメントを与えることがてき、揺
動体自体の回転慣性を小さくしたことと相まって、高い
周波数での照射光線走査を行うことを可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の基本的構成を示す図、第２図は実施例
に係るバーコードスキャナの照射光線走査装置の概略平
面図、第３図は同概略側面図、第４図は駆動用交流の通
電回路のブロック図、第５図は通電電圧波形を示す図、
第６図は従来のバーコードスキャナの照射光線走査装置
の基本的構成を示す図である。 １・・・基体　２・・・鏡面　３・・・回動軸　４・・
・コイル５・・・揺動体　６・・・固定壁　７・・・ダ
ンパー帯８・・・マクネット　９・・・通電回路ｌＯ・
・・光線照射部 第１図 第２図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）バーコードスキャナにおいて、 回動自在に軸支された基体の側面に平面状または凸面状
   の鏡面を設け、その回動軸から離隔した位置にコイル軸
   が回動軸に対して略垂直となるようにコイルを取付けた
   揺動体と、前記揺動体の周側面と固定壁との間に架設さ
   れたダンパー帯と、 磁極を前記揺動体のコイルに内嵌または対向させて固定
   配置せしめられたマグネットと、前記揺動体のコイルに
   交流電流を通電する通電回路と、 前記揺動体の鏡面に光線を照射する光線照射部 とを具備したことを特徴とするバーコードスキャナの照
   射光線走査装置。
2. （２）揺動体が、両端を片側へ折曲せしめた角柱体を基
   体として、その折曲側に対する逆側面に鏡面を設けると
   共にその両折曲部にそれぞれコイルが嵌着され、角柱体
   の中央部に鏡面と略平行に立設せしめられた軸を回動自
   在に軸支した構成を有しており、 一方、マグネットをその各磁極が揺動体の各コイルに内
   嵌または対向するように固定し、前記揺動体のコイルを
   通電時にマグネット側が同一極性となるように直列接続
   しておき、通電回路によりその直列回路に交流電流を通
   電させることとした請求項（１）のバーコードスキャナ
   の照射光線走査装置。